中國(guó)橋梁網(wǎng)主持人:各位嘉賓,各位老師、同學(xué),中國(guó)橋梁網(wǎng)的各位網(wǎng)友們,大家下午好!歡迎大家關(guān)注中國(guó)橋梁網(wǎng)的行業(yè)交流欄目,我是本期主持人寒露。今天我們有幸邀請(qǐng)到楊慶山教授,作為本次活動(dòng)的特約主持人,歡迎您,楊教授!
中國(guó)橋梁網(wǎng)主持人:很高興我們的行業(yè)交流欄目能夠再次走進(jìn)北京交通大學(xué),本次活動(dòng)同時(shí)作為北京交通大學(xué)與大師面對(duì)面名師講壇系列活動(dòng)展開(kāi),在此我代表中國(guó)橋梁網(wǎng)對(duì)北京交通大學(xué)的大力支持表示衷心的感謝!
中國(guó)橋梁網(wǎng)主持人:首先請(qǐng)?jiān)试S我介紹一下今天行業(yè)交流的嘉賓,他是美國(guó)國(guó)家工程院院士洪華生教授。下面請(qǐng)我們的特約主持人楊慶山教授,給大家介紹一下大師面對(duì)面名師講壇活動(dòng),大家歡迎。
楊慶山:各位同學(xué),各位中國(guó)橋梁網(wǎng)的網(wǎng)友大家好,非常高興有這樣的機(jī)會(huì)和大家見(jiàn)面,借此機(jī)會(huì)我介紹一下北京交通大學(xué)大師面對(duì)面活動(dòng)。名師講壇的設(shè)立搭建了研究生的交流平臺(tái),使廣大學(xué)生不僅可以更多更好地了解國(guó)內(nèi)外學(xué)科的前沿,也能夠親眼目睹專(zhuān)家的風(fēng)采,學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)踐的方法,激發(fā)研究生腳踏實(shí)地、獻(xiàn)身科學(xué)的精神。本次活動(dòng)是大師面對(duì)面與“院士校園行”環(huán)節(jié)之一,我們特別有幸請(qǐng)到了洪華生院士來(lái)我們學(xué)校講座,謝謝大家!
中國(guó)橋梁網(wǎng)主持人:謝謝楊教授,聽(tīng)了楊教授的介紹,可以看出我們北京交通大學(xué)在為大家提供良好的學(xué)習(xí)氛圍方面用心良苦。今天我們有幸邀請(qǐng)到的嘉賓——加利福尼亞大學(xué)洪華生博士,作為美國(guó)土木工程學(xué)會(huì)在亞洲土木工程聯(lián)盟的代表,他同時(shí)也是國(guó)際活動(dòng)委員會(huì)成員,以及美國(guó)著名國(guó)家工程院成員,洪華生博士曾參與美國(guó)多項(xiàng)地震分析研究和核電站設(shè)計(jì)與建成,并參與了日本、臺(tái)灣橋梁設(shè)計(jì)工程工作,為土木工程的快速發(fā)展做出突出的貢獻(xiàn)。
中國(guó)橋梁網(wǎng)主持人:今天洪博士將為我們做一次演講,并與現(xiàn)場(chǎng)的師生和中國(guó)橋梁網(wǎng)的網(wǎng)友進(jìn)行互動(dòng)交流,下面我們以熱烈的掌聲歡迎洪博士為我們演講。
A.H-S.Ang:女士們、先生們,大家下午好!我今天要給大家做一場(chǎng)報(bào)告,關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)性和穩(wěn)定性的角色,最初這個(gè)報(bào)告只是面對(duì)中國(guó)橋梁網(wǎng)的網(wǎng)友,但是我沒(méi)有想到會(huì)有這么多的學(xué)生和老師來(lái)到現(xiàn)場(chǎng)。我今天知道現(xiàn)場(chǎng)的聽(tīng)眾都是懂一些英語(yǔ)的,對(duì)于中國(guó)學(xué)生來(lái)說(shuō)英語(yǔ)是第二門(mén)語(yǔ)言,所以我假設(shè)中國(guó)學(xué)生能有些基本的能力理解英語(yǔ)的報(bào)告。
A.H-S.Ang:雖然我是個(gè)華人,但是我出生在菲律賓,我對(duì)中國(guó)了解得太少,因?yàn)槲以诿绹?guó)生活了50年,但是我不需要學(xué)習(xí)中文,因?yàn)槲以谥袊?guó)遇到的每個(gè)人他們都說(shuō)很好的英語(yǔ)。非常遺憾,我在中國(guó)沒(méi)有講漢語(yǔ),這讓我在年輕時(shí)學(xué)的漢語(yǔ)一點(diǎn)說(shuō)出來(lái)的機(jī)會(huì)都沒(méi)有。
A.H-S.Ang:這是我今天要做報(bào)告的主線(注:參見(jiàn)PPT),然后會(huì)著重介紹我今天報(bào)告的幾個(gè)觀點(diǎn)。今天的主題就是不確定性,然后我們會(huì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮風(fēng)險(xiǎn)和穩(wěn)定性。我還會(huì)給大家看一些例子,以及結(jié)論。
A.H-S.Ang:現(xiàn)在先進(jìn)入設(shè)計(jì)部分,在設(shè)計(jì)橋梁和其他結(jié)構(gòu)的時(shí)候,最大負(fù)載是不可能完全被預(yù)測(cè)出來(lái)的。而且結(jié)構(gòu)最初的負(fù)載能力也包含變數(shù),而它后來(lái)的負(fù)載能力也是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的破損會(huì)產(chǎn)生變化,所以里邊有很多不確定性。
A.H-S.Ang:所以在最大負(fù)載上,我們可以下結(jié)論說(shuō),有很多不確定性。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)呢,沒(méi)有百分之百發(fā)生的事情,那么不確定性和可靠性是一個(gè)概率,任何一個(gè)結(jié)構(gòu),比如說(shuō)橋梁總會(huì)有破損,在金屬結(jié)構(gòu)當(dāng)中,有累計(jì)的疲勞的損傷,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,有腐蝕,例如環(huán)境的腐蝕,環(huán)境腐蝕當(dāng)中的氯的污染,所以,維持一定程度上的安全和可靠性,很明顯受限于不確定性,所以我們需要考慮風(fēng)險(xiǎn)和穩(wěn)定性的概率。
A.H-S.Ang:現(xiàn)在我要說(shuō)我今天講的主要的三點(diǎn),為什么不確定性是重要的,怎樣處理它們,處理它們的方式包括系統(tǒng)的處理,給工程應(yīng)用。第一點(diǎn)是關(guān)于不確定性,從實(shí)際應(yīng)用的角度來(lái)看,不確定性能分成兩類(lèi)。這兩個(gè)單詞是從希臘語(yǔ)當(dāng)中,偶然性的風(fēng)險(xiǎn)是由觀測(cè)數(shù)據(jù)的變化性造成的,這是一種自然的隨機(jī)現(xiàn)象。
A.H-S.Ang:第二種是認(rèn)知,就是基于真實(shí)的,因?yàn)槿鄙僦R(shí)造成預(yù)測(cè)的不準(zhǔn)確性。我們可能認(rèn)為數(shù)據(jù)觀測(cè)的變化,實(shí)際上不是不確定性。相反,缺乏知識(shí)才是真的不確定性。
A.H-S.Ang:但是,不管在哪一種風(fēng)險(xiǎn)當(dāng)中,使用概率的方法進(jìn)行分析,都是用一種適合的方法來(lái)對(duì)它們的表現(xiàn)進(jìn)行建模和分析。當(dāng)然,這兩種不確定性能夠組合到一種,實(shí)際上土木工程師已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)現(xiàn)代的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和基于可靠性的代碼和規(guī)范。
A.H-S.Ang:例如美國(guó)混凝土研究所歐洲代碼的,在維護(hù)和橋梁結(jié)構(gòu)的管理方面也提出了類(lèi)似的方法。
A.H-S.Ang:現(xiàn)在讓我們考慮風(fēng)險(xiǎn)和穩(wěn)定性,首先考慮它們應(yīng)用到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中來(lái),在不確定性出現(xiàn)的時(shí)候,適當(dāng)?shù)囟攘堪踩院涂煽啃?,是一種故障的概率函數(shù)。
A.H-S.Ang:為了考慮不確定性,最大的生命周期負(fù)載,以及結(jié)構(gòu)的能力,可以用隨機(jī)變量來(lái)建模。用兩個(gè)函數(shù)來(lái)對(duì)這兩個(gè)變量進(jìn)行建模,那么建模的方式就是屏幕當(dāng)中的這兩個(gè)公式,不過(guò)上述的概率在實(shí)際當(dāng)中很難被應(yīng)用。
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